1.94. 二叉树的中序遍历

给定一个二叉树的根节点 root ，返回 它的 中序 遍历 。

示例 1：

输入：root = [1,null,2,3]
输出：[1,3,2]

示例 2：

输入：root = []
输出：[]

示例 3：

输入：root = [1]
输出：[1]

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 100] 内
• -100 <= Node.val <= 100

思路：

中序遍历

代码：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        list1=[]
        def bianli(root):
            if not root:
                return 
            bianli(root.left)
            list1.append(root.val)
            bianli(root.right)
        bianli(root)
        return list1

2.104. 二叉树的最大深度

给定一个二叉树 root ，返回其最大深度。

二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。

示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：3

示例 2：

输入：root = [1,null,2]
输出：2

提示：

• 树中节点的数量在 [0, 10^4] 区间内。
• -100 <= Node.val <= 100

思路：

递归中，每次遍历子节点时，深度加一，如果发现为空节点，就将深度还原。每一个树而言，其深度为左右子树深度的最大值。

代码：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def maxDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        # self.maxd=0
        def bianli(root,depth):
            if not root:
                return depth-1
            left=bianli(root.left,depth+1)
            right=bianli(root.right,depth+1)
            return max(left,right)
        x=bianli(root,1)
        return x

3. 226. 翻转二叉树

给你一棵二叉树的根节点 root ，翻转这棵二叉树，并返回其根节点。

示例 1：

输入：root = [4,2,7,1,3,6,9]
输出：[4,7,2,9,6,3,1]

示例 2：

输入：root = [2,1,3]
输出：[2,3,1]

示例 3：

输入：root = []
输出：[]

提示：

• 树中节点数目范围在 [0, 100] 内
• -100 <= Node.val <= 100

思路：

每一个子树都左右交换，递归完成

代码：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def invertTree(self, root: Optional[TreeNode]) -> Optional[TreeNode]:
        def dfs(p):
            if p == None:
                return None
            left=dfs(p.left)
            right=dfs(p.right)
            p.left,p.right=right,left
            return p
        return dfs(root)

4.101. 对称二叉树

给你一个二叉树的根节点 root ， 检查它是否轴对称。

示例 1：

输入：root = [1,2,2,3,4,4,3]
输出：true

示例 2：

输入：root = [1,2,2,null,3,null,3]
输出：false

提示：

• 树中节点数目在范围 [1, 1000] 内
• -100 <= Node.val <= 100

思路：

后序遍历，外侧和外侧比较，内侧和内侧比较。并且要把子结构中的特殊情况单独列出。

更加详细的解释，请看：代码随想录 (programmercarl.com)

代码：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def isSymmetric(self, root: Optional[TreeNode]) -> bool:
        if not root:
            return True
        def dfs(p,q):
            if not p and not q:
                return True
            if not p or not q:
                return False
            if p.val != q.val:
                return False
            outside=dfs(p.left,q.right)
            inside=dfs(p.right,q.left)
            if outside and inside:
                return True
            else:
                return False

        return dfs(root.left,root.right)

5.543. 二叉树的直径

给你一棵二叉树的根节点，返回该树的 直径 。

二叉树的 直径 是指树中任意两个节点之间最长路径的 长度 。这条路径可能经过也可能不经过根节点 root 。

两节点之间路径的 长度 由它们之间边数表示。

示例 1：

输入：root = [1,2,3,4,5]
输出：3
解释：3 ，取路径 [4,2,1,3] 或 [5,2,1,3] 的长度。

示例 2：

输入：root = [1,2]
输出：1

提示：

• 树中节点数目在范围 [1, 10^4] 内
• -100 <= Node.val <= 100

思路：

使用全局变量保存最大直径。对于一个节点来说，其作为中转点的最大直径=左子树深度+右子树深度

递归体返回当前节点的最大深度，使用遍历来完成！

代码：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    
    def diameterOfBinaryTree(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        self.maxd=0
        def zuidashedu(root):
            if not root:
                return 0
            left = zuidashedu(root.left)
            right =zuidashedu(root.right)
            self.maxd=max(left+right,self.maxd)
            return max(left,right)+1 
        x=zuidashedu(root)
        return self.maxd

6.102. 二叉树的层序遍历

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[9,20],[15,7]]

示例 2：

输入：root = [1]
输出：[[1]]

示例 3：

输入：root = []
输出：[]

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
• -1000 <= Node.val <= 1000

思路：

使用队列，访问节点，依次将其左右孩子入队，然后按照队列进行访问，访问后出队！

代码：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def levelOrder(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[List[int]]:
        if not root:
                return []
        queue=[root]
        #根节点先入队
        res=[]
        while queue:
            res.append([node.val for node in queue])
            #存储当前层的孩子节点列表
            ll=[]
            #遍历当前层的每个节点遍历
            for node in queue:
                if node.left:
                    ll.append(node.left)
                if node.right:
                    ll.append(node.right)
            #把队列更新成下一层的节点
            queue=ll
        return res